Interactions entre l'état physiologique du moustique et le mode d'action des répulsifs chez les vecteurs de pathogènes

par Margaux Mulatier

Projet de thèse en Mécanismes des Interactions parasitaires pathogènes et symbiotiques

Sous la direction de Anna Cohuet.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec MIVEGEC - Maladies Infectieuses et Vecteurs : Ecologie, Génétique, Evolution et Contrôle (laboratoire) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    Les moustiques sont d'abord perçus comme une nuisance par les personnes piquées, mais certains sont également de potentiels vecteurs de pathogènes. Parmi ces vecteurs, Aedes aegypti est le principal responsable de la transmission de la dengue et Aedes albopictus, surnommé le moustique tigre, celui du chikungunya. Les Anopheles spp. sont, quant à eux, responsables de la transmission du paludisme. Dans la lutte contre la nuisance des moustiques et la transmission des maladies vectorielles, l'utilisation de répulsifs se limitait jusqu'à présent essentiellement aux voyageurs, mais les épidémies répétées de dengue et chikungunya, l'invasion d'Ae. albopictus en Europe, et le potentiel d'utilisation dans la lutte contre le paludisme accroissent subitement leurs intérêts scientifiques et opérationnels. Ainsi, les répulsifs offrent des opportunités de protection, que ce soit en application cutanée en prévention des arboviroses ou sur des supports tels que les moustiquaires en prévention du paludisme. Dans le contexte sociétal actuel, avec une demande croissante en protection individuelle, en particulier à base de dérivés de substances naturelles, et des perspectives en lutte antivectorielle, nous proposons d'étudier l'efficacité et les modes d'action des principaux répulsifs d'intérêt autorisés par la réglementation biocide chez trois espèces vectrices de pathogènes : Ae. aegypti, Ae. albopictus et An. gambiae. De manière innovante, nous prendrons en compte l'état physiologique du moustique. La résistance aux insecticides, répandue chez la plupart des vecteurs, est suspectée d'interagir avec l'efficacité des répulsifs par résistance croisée. Les mécanismes de résistance les plus connus affectent le système nerveux de l'insecte dont le rôle est central dans l'intégration des messages olfactifs qu'ils soient attractifs ou répulsifs. Les mécanismes de résistance, notamment les mutations non silencieuses sur les gènes codants pour les cibles des insecticides sont donc susceptibles d'affecter la perception de l'odeur et/ou la transduction du message nerveux qui s'en suit [1]. Le moustique vecteur devient infectieux et donc dangereux lorsque les pathogènes ont achevé leur période d'incubation, les moustiques sont alors âgés. Ceci est particulièrement vrai pour les vecteurs de Plasmodium dont le développement sporogonique est long. On considère que les sporozoïtes atteignent les glandes salivaires du vecteur environ deux semaines après l'infection, alors que la durée de vie de moustique est de l'ordre de 3 semaines [2]. Ceci signifie que seuls les moustiques âgés sont ainsi capables de transmettre des Plasmodium. C'est aussi vrai pour les vecteurs d'arbovirus, en particulier dans des températures modérées qui peuvent correspondre aux contextes européens [3, 4]. Les moustiques âgés pourraient avoir une sensibilité aux attractants et répulsifs différentes des moustiques jeunes et ainsi répondre de manière différente aux formulations répulsives [5]. Les pathogènes responsables de la dengue, du chikungunya et du paludisme, n'ayant ni réservoir animal ni transmission verticale dans la plupart des contextes de transmission, les moustiques infectés ont au moins une expérience de repas de sang sur l'humain (le repas les ayant infectés). Or, nous avons récemment montré que l'expérience d'un repas de sang réussi affecte le comportement aux repas suivants [6], potentiellement par des mécanismes d'apprentissage [7]. Les vecteurs ayant déjà réussi à obtenir un repas de sang sur un homme pourraient ainsi avoir un bénéfice à revenir piquer sur la même espèce hôte, quitte à outrepasser l'effet de formulations répulsives, ce qui pourrait en diminuer l'efficacité. Enfin, les moustiques infectieux sont susceptibles de voir leur agressivité augmentée lorsque les pathogènes sont présents dans leurs glandes salivaires, comme cela a été montré pour de nombreux systèmes vectoriels, dont les moustiques infectés par Plasmodium [8-10] et les Aedes infectés par des arbovirus [11, 12]. Les moustiques infectieux ont donc un comportement modifié par l'infection. Une conséquence est que des évaluations de répulsifs sur moustiques non infectés sont potentiellement erronées pour évaluer une efficacité sur la transmission. C'est cet aspect que nous chercherons à corriger par le présent projet. Alors que le DEET est le répulsif dont le mode d'action a été le mieux étudié, sa compréhension reste partielle et sujette à controverses [1, 13-17]. A ce jour, on suppose que le DEET modifie le comportement des moustiques soit 1) en agissant directement sur un récepteur olfactif précis, 2) en saturant/bloquant différents récepteurs ou 3) via une action de 'camouflage' en inhibant la fixation des molécules attractives [1]. Les modes actions des autres molécules répulsives restent inconnus. La résistance aux insecticides, l'âge, l'expérience et le statut infectieux sont autant de composantes rarement considérées dans l'étude du comportement des vecteurs et, à notre connaissance, jamais lors de l'étude des modes d'action et l'efficacité de répulsifs. La thèse aura ainsi pour objectif d'étudier les interactions entre l'état physiologique du moustique et le mode d'action des répulsifs chez les vecteurs de pathogènes

  • Titre traduit

    Understanding mechanisms of action and improving efficacy of repellents in mosquitoes vectors of pathogens.


  • Résumé

    Mosquitoes are first perceived as a nuisance, but some of them can be vectors of pathogens. Among them, Aedes albopictus is the major vector of the chikungunya virus, and Anopheles gambiae is the main responsible for malaria transmission. The main objective of this thesis is to participate to a better understanding of the mode of action of reppellents against mosquitoes vectors of pathogens. This project will try to answer to the following question: does repellent efficacy depend on physiological factors specific to mosquitoes ? My project is based on 4 major questions : are the perception of olfactive stimuli and repellents efficacy affected by: - Experience during previous bloodmeal ? - Pre-exposition to insecticides ? - Age of mosquitoes ? - Infected/ infectious status of mosquitoes ?